JP2005345410A - 2次元位置検出方法、3次元位置検出方法、自動光ファイバ接続替え装置およびそれにおける3次元位置推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 遮光体5をフォトインタラプタ1の凹状空隙101に位置決め、遮光体5をX方向に所定の位置まで送り込み、フォトインタラプタ1の出力信号をOFF→ONにする。次に、遮光体5をZ方向(上方向および下方向)に移動させ、フォトインタラプタ1の出力信号がON→OFFになる位置を検出する。そして、その検出した区間の両端の位置からフォトインタラプタ1のZ方向の中心位置を算定する。その後、遮光体5をフォトインタラプタ1のZ方向の中心位置近傍に位置決め、遮光体5をX方向に遠ざけてフォトインタラプタ1の出力信号をON→OFFにする。次に、遮光体5をX方向に送り込み、フォトインタラプタ1の出力信号がOFF→ONになるX方向の位置を求める。
【選択図】 図1
Description
図6に示すように、従来の透過型のフォトインタラプタによる位置検出では、フォトインタラプタ1の光源105および受光器106が対向する間の凹状空隙101において、その凹状空隙101を横断する方向(図6ではX方向)に遮光体109を走査する。そして、フォトインタラプタ1において、光源105が発し、受光器106が検出した光信号を光電変換した電気信号が出力され、その電気信号が変化する遮光体109の位置を求めていた。
図1は、1個の透過型フォトインタラプタによる2次元位置検出方法およびその方法を用いた3次元位置検出方法の実現構成を示す図(斜視図)である。図2は、自動光ファイバ接続替え装置の外観を示す図(斜視図)である。図3は、自動光ファイバ接続替え装置の3次元位置補正用センサを有する接続盤の外観を示す図(正面図)である。図4は、自動光ファイバ接続替え装置の接続盤が有する3次元位置補正用センサにより機構系の基準位置を検出する方法を示す図(側面図)である。図5は、自動光ファイバ接続替え装置の接続盤へのハウジング取付け方法を示す図(斜視図)である。
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る2次元位置検出方法およびそれを用いた3次元位置検出方法を実現する構成は、フォトインタラプタ1,2、遮光体5、支持盤107からなる。フォトインタラプタ1,2は、それぞれ、コの字形をしており、光源105と受光器106とが対向するように構成される。これにより、光源105と受光器106との間に、凹状空隙101,102が形成されることになる。そして、光源105は、所定の光信号を発し、受光器106は、凹状空隙101,102を通過した光信号を受ける。その光信号は、凹状空隙101,102における遮光体5の移動に伴って、そのまま通過したり、遮光体5によって遮断されたりする。フォトインタラプタ1,2は、受光器106が受けた光信号を光電変換し、その変換後の電気信号(出力信号)を出力する。ここでは、受光器106が光信号を受けているとき、出力信号をOFFとし、光信号を受けていないとき、出力信号をONとする。なお、出力信号のON/OFFの切替えは、受光器106が受信する光信号のレベルに応じて、例えば、所定の閾値との大小比較などによって行われるものとする。また、その光電変換の論理を逆にする構成も可能である。
フォトインタラプタ1,2は、凹状空隙101,102の方向が互いに垂直になるように支持盤107に固定される。遮光体5は、凹状空隙101,102およびその周辺において所定の方向に移動するように構成される。この遮光体5は、凹状空隙101,102兼用の1つでもよいし、凹状空隙101,102に対応して2つあってもよい。
このようにして、1個の透過型フォトインタラプタにより、X方向およびZ方向の2次元位置情報を高精度に取得することができる。なお、遮光体5のX方向およびZ方向の移動方向や移動回数は任意に設定してもよい。また、図1では遮光体5の形状を略棒状として示しているが、板状など任意の形状にしてもよい。
フォトインタラプタ1,2の出力信号が変化する位置精度は、フォトインタラプタ1,2の凹状空隙101,102を形成する壁面に設けられたスリット(図示せず)の形状精度に依存しており、概ね5〜10μm以下の再現性を有している。更に、周囲温度が変化してもスリットの熱膨張量は極めて微量であるため、安定した位置測定精度を確保することができる。したがって、本発明の実施の形態に係るフォトインタラプタによる2次元位置検出方法およびその方法を用いた3次元位置検出方法では、安定的で高精度な位置測定が可能となる。
次に、本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の構成について説明する。
図2に示すように、自動光ファイバ接続替え装置6は、整列盤A22、整列盤B23、接続盤7などがベース21の上に配置され、その上にハンド機構12および3次元移動機構13が設けられて構成される。整列盤A22および整列盤B23は、光ファイバ9を貫通させるガイドの役割を果たすものであり、複数の貫通口を備えている。整列盤A22と整列盤B23との間には、ローラ24およびプーリ25が設けられている。ローラ24およびプーリ25は、光ファイバ9を巻き取るための機構である。ローラ24は、すべての光ファイバ9の下に位置する1つの円筒形になっていて、プーリ25は、各光ファイバ9を上から抑えるためにローラ24の長手方向(Y方向)に移動可能になっている。整列盤B23の接続盤7側(X方向前方)では、光ファイバ9に光コネクタプラグ8が取り付けられている。接続盤7には、複数の光アダプタ15が配置され(詳細については図3参照)、各光アダプタ15に光コネクタプラグ8が接続されるようになっている。
ハンド機構12は、光コネクタプラグ8を把持して、接続盤7の光アダプタ15に挿入(接続)したり、その光アダプタ15から抜去したりするものである。3次元移動機構13は、光コネクタプラグ8の挿入や抜去を可能にするために、ハンド機構12をX,Y,Z方向に任意に移動するための機構である。そのために、3次元移動機構13の各部が、図2の点線の矢印が示す方向に移動可能に構成される。
続いて、本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の動作(3次元位置推定方法)について説明する(適宜図2ないし図4参照)。
このような構成の自動光ファイバ接続替え装置6において、光コネクタプラグ110をハンド機構12で把持し、3次元移動機構13により光コネクタプラグ110を4個のフォトインタラプタ1,2,3,4に位置決めて凹状空隙101,102,103,104を走査し、接続盤7の両端近傍における3次元の位置を安定的かつ高精度に計測する。予めティーチング操作によってフォトインタラプタ1,2,3,4の位置(接続盤7における機構系の基準位置)とハウジング14との相対位置関係を測定し、自動光ファイバ接続替え装置6内の所定のメモリに保存しておくことで、その後計測された3次元位置情報をもとにして、ハウジング14の位置を3次元的に推定する。これにより、予め与えられているものの、周囲温度などの環境条件の変化に伴って変動するハウジング14の位置を3次元的に補正することができる。ここで、ティーチング操作とは、実際に、フォトインタラプタ1,2,3,4の中心位置からハウジング14の所定の位置まで光コネクタプラグ8をハンド機構12で移動することによって、3次元移動機構13からそれらの相対位置関係のデータ(X,Y,Z方向の移動距離)を取得することである。したがって、少ない回数のセンサ位置(基準位置)の計測により、光コネクタプラグ8,111,112を所定のハウジング14の所定のアダプタ16に安定して挿抜することができる。なお、センサ位置の計測は4箇所だけで実施すればよいので、計測時間を大幅に短縮することができる。また、フォトインタラプタは非常に安価であることによって、3次元位置補正に要するコストを低減することができる。
更に、ティーチング箇所の低減が可能となり、組立調整費用の低減に有効である。
以上本発明について好適な実施の形態について一例を示したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。
これに対して、フォトインタラプタが二の字型になっており、遮光体をX方向に移動し続けることができるような構成としてもよい。このとき、遮光体を、略棒状ではなく、光源105または受光器106程度の大きさを持つ板状としてもよい。このような構成によれば、Y方向やZ方向だけでなくX方向についても、光源105と受光器106との間の空間の両端の位置を求めることができるので、その中心部の位置を取得することができる。
5 遮光体
6 自動光ファイバ接続替え装置
7 接続盤
8,110,111,112 光コネクタプラグ
9 光ファイバ
10 フェルール
11 フランジ部
12 ハンド機構
13 3次元移動機構
14 ハウジング
15 光アダプタ
16 ハウジング取付部材
17 脚部
101,102,103,104 凹状空隙
105 光源
106 受光器
Claims (7)
- 光信号を発信する光源と、
その光源から所定の距離離れて位置し、前記光信号を受信する受光器と、
を備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力する透過型フォトインタラプタを用いた2次元位置検出方法であって、
前記光源と前記受光器との間において遮光体を第1の方向に進退させることによって、その第1の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を取得する第1のステップと、
前記光源と前記受光器との間において遮光体を前記第1の方向に垂直な第2の方向に進退させることによって、その第2の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を取得する第2のステップと、
を含むことを特徴とする2次元位置検出方法。 - 前記第1のステップおよび前記第2のステップの少なくとも一方において、
前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を2つ求め、それらの2つの中間点の位置を取得することを特徴とする請求項1に記載の2次元位置検出方法。 - 光信号を発信する光源と、
その光源から所定の距離離れて位置し、前記光信号を受信する受光器と、
を備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力する透過型フォトインタラプタを2つ用いた3次元位置検出方法であって、
前記透過型フォトインタラプタである第1の透過型フォトインタラプタと第2の透過型フォトインタラプタとを互いに垂直になるように配置した構成を用いて、
前記第1の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、遮光体を第1の方向に進退させることによって、その第1の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を取得する第1のステップと、
前記第1の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記遮光体を前記第1の方向に垂直な第2の方向に進退させることによって、その第2の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を取得する第2のステップと、
前記第2の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、遮光体を前記第1の方向および前記第2の方向に垂直な第3の方向に進退させることによって、その第3の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を取得する第3のステップと、
を含むことを特徴とする3次元位置検出方法。 - 前記第1のステップ、前記第2のステップおよび前記第3のステップの少なくとも1つにおいて、
前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を2つ求め、それらの2つの中間点の位置を取得することを特徴とする請求項3に記載の3次元位置検出方法。 - 光コネクタプラグを接続する光アダプタを多数備えた接続盤と、
前記光コネクタプラグを把持するハンド機構と、
前記光アダプタに前記光コネクタプラグを挿入または抜去するために、前記ハンド機構の移動および位置決めを行う3次元移動機構と、
を含んでなる自動光ファイバ接続替え装置において、
前記接続盤は、所定の位置において互いに垂直に配置された2つの透過型フォトインタラプタを1組以上備え、
前記透過型フォトインタラプタは、
光信号を発信する光源と、
その光源から所定の距離離れて位置し、前記光信号を受信する受光器と、
を備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力するように構成される
ことを特徴とする自動光ファイバ接続替え装置。 - 請求項5に記載の自動光ファイバ接続替え装置において、前記光アダプタの位置を推定する3次元位置推定方法であって、
前記ハンド機構および前記3次元移動機構を用いて、
前記光コネクタプラグを前記透過型フォトインタラプタの位置から前記光アダプタの位置まで移動させて、それらの相対位置関係を測定し、所定のメモリに記憶する第1のステップと、
前記2つの透過型フォトインタラプタのうち、水平方向に光源と受光器とが配置されている第1の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記光コネクタプラグを前記接続盤に垂直な方向に進退させることによって、その方向における前記光コネクタプラグの位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を取得する第2のステップと、
前記第1の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記光コネクタプラグを鉛直方向に進退させることによって、その方向における前記光コネクタプラグの位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を2つ求め、それらの2つの中間点の位置を取得する第3のステップと、
前記2つの透過型フォトインタラプタのうち、鉛直方向に光源と受光器とが配置されている第2の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記光コネクタプラグを水平方向に進退させることによって、その方向における前記光コネクタプラグの位置のうち、前記電気信号がONからOFFに変化する位置またはOFFからONに変化する位置を2つ求め、それらの2つの中間点の位置を取得する第4のステップと、
前記第1のステップで記憶した前記透過型フォトインタラプタおよび前記光アダプタの相対位置関係、前記第2のステップ、前記第3のステップならびに前記第4のステップで取得した光コネクタプラグの位置から、前記光アダプタの位置を推定する第5のステップと、
を含むことを特徴とする自動光ファイバ接続替え装置における3次元位置推定方法。 - 前記第2のステップにおいて、前記第1の透過型フォトインタラプタの代わりに前記第2の透過型フォトインタラプタを用いて、前記接続盤に垂直な方向における前記光コネクタプラグの位置を取得することを特徴とする請求項6に記載の自動光ファイバ接続替え装置における3次元位置推定方法。
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JP2008089800A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujinon Corp | 撮像装置 |
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JP2008089800A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujinon Corp | 撮像装置 |
CN102632506A (zh) * | 2011-02-15 | 2012-08-15 | 精工爱普生株式会社 | 机械手用位置检测装置以及检测方法、机械手系统 |
JP2014108497A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Iai Corp | 直交ロボット |
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